LES MELANGES HOMOGENES ET CORPS PURS. 1-Les eaux de la vie quotidienne comme mélanges homogène

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1 Chapitre 4 : LES MELANGES HOMOGENES ET CORPS PURS I-Les mélanges homogènes et les corps purs 1-Les eaux de la vie quotidienne comme mélanges homogène a- Expérience : -Verse un peu d eau du robinet dans une coupelle -Chauffe à l aide d un bec bunsen électrique, la coupelle jusqu à ce qu il n ait plus d eau. -Qu observes-tu au fond de la coupelle? b- Observations Après vaporisation de l eau du robinet, on observe un dépôt blanc à l intérieur de la coupelle. c- Interprétation Ce dépôt blanc provient de substances dissoutes dans l eau, invisibles à l œil nu et appelées sels minéraux. L eau du robinet, limpide et transparente, est un mélange homogène. 2-L eau distillée ou déminéralisée a- Expérience : -Verse un peu d eau déminéralisée dans une coupelle -Chauffe à l aide d un bec bunsen électrique, la coupelle jusqu à ce qu il n ait plus d eau déminéralisée. -Qu observes-tu au fond de la coupelle? b- Observations Après vaporisation de l eau déminéralisée, on n observe aucun dépôt blanc à l intérieur de la coupelle. c- Interprétation L eau déminéralisée ne contient pas de sels minéraux : l eau déminéralisée est donc un corps pur. 3-Remarque importante

2 Nous avons vu que dans l eau du robinet, il existe des sels minéraux dissous. Il en est de même dans les eaux minérales, les eaux de source. 4-Conclusion -L eau du robinet, l eau de source et l eau minérale contiennent toutes des sels minéraux : ce sont des mélanges homogènes. -L eau déminéralisée ou distillée ne contient pas de sels minéraux : cette eau est pure. -L apparence homogène d une substance ne suffit pas pour savoir si c est un corps pur II-Les méthodes de séparation d un mélange homogène 1-La distillation a-expérience : -réalise le montage suivant -Fais circuler de l eau froide dans le réfrigérant -Verse de l eau du robinet dans le ballon et fais la bouillir jusqu à sa vaporisation complète -Récupère le liquide qui s écoule du réfrigérant. b-observation : -L eau du robinet contenue dans le ballon, bout et son niveau baisse. A la fin, il reste un résidu solide sur les parois. -Des gouttes sortent du réfrigérant et tombent dans l erlenmeyer. -Si l on fait bouillir le liquide obtenu, on n observe pas de dépôt après vaporisation complète du liquide. c-interprétation : -Après distillation, on obtient un liquide appelé distillat. -il n y a pas de dépôt après vaporisation complète, l eau distillée ne contient pas de solides dissous. Cette eau est pure, il s agit bien d eau distillée

3 d-conclusion : -La distillation est une technique de séparation d un mélange homogène. -L eau distillée, qui ne contient pas de substances dissoutes, est de l eau pure : c est un corps pur. e-schéma : f-le cycle de l eau dans la distillation : A REVOIR -En chauffant l eau salée, l eau se vaporise. Le sel et les sels minéraux restent dans le ballon alors que la vapeur d eau est conduite par un tube à dégagement. -Les gouttelettes présentes sur les parois du tube à dégagement se sont liquéfiées (ou se sont condensées) au contact de la paroi plus froide. Ces gouttelettes d eau retombent dans le ballon. -Lorsque la vapeur arrive au niveau du réfrigérant, elle se liquéfie (ou se condense) au contact de la paroi plus froide. En se liquéfiant (ou en se condensant) les gouttelettes d eau tombent alors dans l erlenmeyer. -L eau obtenue est alors pure car les sels sont restés dans le ballon. g-l échange de chaleur du réfrigérant : A REVOIR

4 -Lorsque la vapeur d eau arrive au niveau du réfrigérant, elle se refroidie. En se refroidissant elle se liquéfie (ou se condense) et se transforme alors en gouttelettes d eau. -Un premier échange de chaleur s effectue entre l eau du réfrigérant et la paroi séparant la vapeur et l eau du réfrigérant. L eau froide se réchauffe et devient tiède, alors que la paroi se refroidit. -Un second échange de chaleur s effectue entre la paroi du réfrigérant et la vapeur d eau. La vapeur d eau au contact de la paroi se refroidit et se liquéfie, se transformant ainsi en gouttelettes, alors que la paroi se réchauffe (attention en réalité la paroi n a pas le temps de se réchauffer car elle est immédiatement refroidit par l eau froide du réfrigérant). h-la distillation en deux étapes : La distillation est une technique de séparation d un mélange homogène en deux étapes : -la vaporisation qui permet de séparer les sels de l eau. -la liquéfaction. 2-La chromatographie TP : Une technique de séparation d un mélange homogène : la chromatographie. Pour séparer un mélange homogène, nous avons déjà découvert une première méthode : la distillation. Nous allons à travers ce TP découvrir une autre méthode bien différente : la chromatographie. Cette technique permet aussi bien de séparer un mélange homogène que d effectuer des analyses. Cette méthode est notamment utilisée par la police scientifique et donc par «les experts» Scénario : Une personne a été assassinée dans son appartement le mercredi 23 Juillet La police a trouvé sur le lieu du crime une lettre du meurtrier disant : «Vous ne me retrouverez jamais ah, ah, ah!!». Cette lettre a été écrite en MARRON et signée en VERT par la même personne. Un voisin ayant entendu un cri, a tout de suite appelé la police. Deux personnes ont été interpellées se trouvant dans les parages au moment du crime. La première, M. JUPITER, avait sur elle des feutres rouge, bleu et jaune. L autre, M. SATURNE, possédait quant à elle des feutres bleu et jaune. Objectif : Vous êtes un expert de la police scientifique. Vous devez trouver qui est le meurtrier. Pour cela, vous allez analyser l encre verte et marron par chromatographie.

5 Expérience : Sur un morceau de papier filtre : 1- tracer un trait fin au crayon à papier à 2cm du bas de la bande de papier filtre. 2- Sur le trait de crayon, faire deux taches : une avec le feutre vert (à gauche du papier), l autre avec le feutre marron (à droite du papier). 3- Verser de l eau dans un bécher sur une hauteur de 1cm. ATTENTION : LES TACHES NE DOIVENT PAS ETRE EN CONTACT AVEC L EAU. 4- Fixer avec un adhésif le haut du papier filtre sur un stylo, pour éviter tout contact avec les parois du bécher. Attendre que l eau atteigne le haut du papier filtre. Laisser sécher. PARTIE 1 : Enquête : 1) Qu observes-tu? 2) Utiliser le document ANNEXE pour schématiser ce que tu observes. Remplir les légendes. 3) Quelle couleur se déplace le plus vite? 4) Quelles sont les couleurs composant l encre verte? 5) Quelles sont les couleurs composant l encre marron? 6) Qui est alors le meurtrier? Justifie ta réponse. PARTIE 2 : Déterminer les encres composants certaines couleurs de feutre. Réaliser de nouveau cette expérience afin de déterminer les encres utilisées afin de faire un feutre rouge, noir, rose. PARTIE 1 : Enquête 1-Les couleurs se décomposent en plusieurs couleurs. Les encres sont entrainées par l eau sur le papier filtre et sont séparées : chacune des encres composant l encre verte et l encre marron, montent à des vitesses différentes. 2-

6 3-On observe que la tâche bleue est au dessus des tâches jaune et rouge. On en déduit que la couleur bleue se déplace plus vite que les encres jaune et rouge. 4-L encre verte est composée d encre bleue et jaune. 5-L encre marron est composée d encre bleue, jaune et rouge. 6-Saturne possède les encres jaune et bleu. Il aurait pu donc écrire en vert et signer la lettre mais n aurait pas pu écrire la lettre en marron. Jupiter possède quant à lui les encres jaune, bleue et rouge. Il aurait pu écrire la lettre en marron à l aide des feutres rouge, bleu et jaune. De plus il aurait également pu la signer en vert en utilisant les feutres bleu et jaune. Conclusion : -La chromatographie est une technique de séparation d un mélange homogène : les différentes espèces sont décomposées, entrainées à des vitesses différentes par l éluant.

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